CN110063528A - 一种香烟加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种香烟加热器，属于香烟烟具技术领域。通过在香烟插入孔的开口端设置一段中空结构的烟气降温段，并在烟气降温段的外侧设置制冷装置，通过将制冷装置的散热部件设计成沿香烟加热器轴向方向散热速率不同从而对烟气降温段的不同位置进行不同程度的散热，具体的，靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率，从而达到对进入到烟气降温段的高温烟气进行快速降温，而对即将进入到香烟过滤嘴段的烟气进行相对缓慢降温的效果，既解决了抽烟者在使用香烟加热器吸食香烟时，存在的入口的烟气温度无法得到有效控制的问题，也使得刚进入到烟气降温段的高温烟气快速被降温，一定程度上延长了制冷装置的使用寿命。

Description

一种香烟加热器

技术领域

本发明涉及一种香烟加热器，属于香烟烟具技术领域。

背景技术

传统香烟是点燃吸食，烟草燃烧时温度可达800℃，在烟草燃烧的过程中会产生尼古丁、一氧化碳、焦油等，同时烟草本身还有香味释放出来，而抽烟者主要是通过吸食尼古丁、烟草香味获得满足。研究表明，抽烟产生的大部分对人体有害物质来自烟草燃烧过程中产生的焦油，焦油通常在400℃以上产生，而使抽烟者获得满足的尼古丁、烟草香味等物质通常在300℃左右产生，所以为了在满足抽烟者吸食目的的前提下尽量减少给人体带来的伤害，市场上出现了加热不燃烧香烟这一产品。

加热不燃烧香烟是通过香烟加热器对香烟进行加热至300℃左右，但不使其燃烧，由此降低了有害物质的产生，另外也避免了传统香烟点燃吸食可能带来的火灾损害，因为传统点燃吸食的方式吸剩的烟头被扔弃后，一般能继续燃烧一到四分钟，这段时间，足够点燃许多易燃物品。如果此时遇到恰当的风速，或者烟头处有易燃物，就可能起火；所以加热不燃烧香烟既降低了吸烟对人体造成的危害，也减少了吸烟可能带来的社会危害。

但是目前抽烟者在使用香烟加热器吸食香烟时，存在着入口的烟气温度无法得到有效控制的问题。

发明内容

为了解决目前存在的抽烟者在使用香烟加热器吸食香烟时，存在着入口的烟气温度无法得到有效控制的问题，本发明提供了一种香烟加热器，所述香烟加热器包括烟气降温段，所述烟气降温段设置于香烟插入孔的开口端，为一段中空结构，用于对从香烟烟丝段流通至香烟过滤嘴段的烟气进行梯度降温，所述烟气降温段外侧设置有制冷装置。

可选的，所述制冷装置包括半导体制冷片、导热层和散热部件，所述半导体制冷片、导热层和散热部件焊接为一个整体，呈中空圆台状。

可选的，所述散热部件靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率。

可选的，所述散热部件采用环形铝制散热片，所述环形铝制散热片的触角长度沿香烟加热器轴向方向自下而上依次缩短，其中靠近香烟插入孔的开口端处的触角长度最短。

可选的，所述半导体制冷片采用环形P-N散热元件，所述P级材料为Bi₂Te₃-Sb₂Te₃，N级材料为Bi₂Te₃-Bi₂Se₃，配比分别如下：

P：(70％～80％)Sb₂Te₃(分子)+(20％～30％)Bi₂Te₃(分子)+(3％～5％)(重量比)Te+Se，Z＝(3.4～3.5)×10^-3K^-1

N：(85％～93％)Bi₂Te₃(分子)+(7％～15％)Bi₂Se₃(分子)+(0.09～0.13％)％(重量比)TeI₄/Hg₂Cl₂，Z＝(3.0～3.2)×10^-3K^-1。

可选的，所述导热层为双面金属化的氧化铝陶瓷片，氧化铝陶瓷片一面通过铜连接片与环形P-N散热元件焊接，一面与散热部件焊接。

可选的，所述香烟加热器还包括控制装置、供电装置，所述供电装置和控制装置分别与制冷装置连接，所述控制装置控制供电装置为制冷装置供电使得环形P-N散热元件两端形成冷端和热端，其中冷端贴近烟气降温段。

可选的，所述制冷装置外侧具有散热孔，所述散热部件通过散热孔实现与外部空气的热交换。

可选的，所述烟气降温段长度为15～28mm。

可选的，所述制冷装置的内径为5.5～15mm。

本发明有益效果是：

通过在香烟插入孔的开口端设置一段中空结构的烟气降温段，并在烟气降温段的外侧设置制冷装置，通过将制冷装置的散热部件设计成沿香烟加热器轴向方向散热速率不同从而对烟气降温段的不同位置进行不同程度的散热，具体的，靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率，从而达到对进入到烟气降温段的高温烟气进行快速降温，而对即将进入到香烟过滤嘴段的烟气进行相对缓慢降温的效果，既解决了抽烟者在使用香烟加热器吸食香烟时，存在的入口的烟气温度无法得到有效控制的问题，更进一步使得刚进入到烟气降温段的高温烟气快速被降温，一定程度上延长了制冷装置的使用寿命，而且可以将制冷装置整体设计为圆台形，更加符合人体工程学的设计理念，而且采用本申请提供的香烟加热器，由于香烟加热器本身设置有制冷装置，所以在使用时无需再使用特殊配套的烟卷部分经过改造的香烟，而直接采用普通香烟即可。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明香烟加热器的立体外观图；

图2是本发明香烟加热器制冷装置沿轴线方向剖面图，其散热部件采用直角三角形散热片；

图3是本发明香烟加热器制冷装置沿轴线方向剖面图，其散热部件采用圆环状散热片，散热片触角依次缩短；

图4是为本发明香烟加热器插入香烟后的示意图；

图5是本发明香烟加热器制冷装置的A-A横截面示意图；

其中，1-壳体；2-香烟插入孔；3-制冷装置，31-半导体制冷片冷端，32-半导体热电堆，33-半导体制冷片热端，34-双面金属化薄氧化铝陶瓷片，35-铝制环形散热片，36-散热孔；4-加热装置，41-环形加热器，42-温度传感器；5-控制装置；6-供电装置；7-香烟过滤嘴段，71-香烟烟丝段，72-烟气降温段；8-气流进口；9-充电口；10-控制开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

本实施例提供一种香烟加热器，请参考图1，所述香烟加热器包括外部壳体1，香烟插入孔2，制冷装置3，充电口9和控制开关10，同时参考图4，香烟加热器还包括加热装置4、和控制装置5。

本发明在现有香烟加热器的基础上，在香烟插入孔2的开口端设置一段中空结构的烟气降温段72，请参考图4；图4是为本发明香烟加热器插入香烟后的示意图，将香烟插入香烟插入孔2后，香烟的烟丝段71处于香烟加热器的加热段，香烟的部分过滤嘴段7留在香烟加热器外面供用户抽吸，而部分过滤嘴段则处于香烟加热器的烟气降温段72。

在烟气降温段72的外侧设置制冷装置3，如图5所示，制冷装置3包括半导体制冷片32、导热层34和散热部件35，所述半导体制冷片32、导热层34和散热部件35焊接为一个整体，呈中空圆台状，可参考图2、图3和图4；

散热部件35靠近香烟烟丝段71部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段71部分的散热速率。

所述散热部件35采用环形铝制散热片，环形铝制散热片的触角长度沿香烟加热器轴向方向自下而上依次缩短，其中靠近香烟插入孔的开口端处的触角长度最短，请参考图3。

当散热部件采用直角三角形散热片时，如图2所示。

需要进行说明的是，本领域技术人员可根据散热速率的要求选择相应的散热部件，只需要达到散热部件靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率的效果即可，本申请对具体选择何种散热部件不做限定，上述实施例仅为示例说明。

半导体制冷片32可采用环形P-N散热元件，所述P级材料为Bi₂Te₃-Sb₂Te₃，N级材料为Bi₂Te₃-Bi₂Se₃，配比分别如下：

P：(70％～80％)Sb₂Te₃(分子)+(20％～30％)Bi₂Te₃(分子)+(3％～5％)(重量比)Te+Se，Z＝(3.4～3.5)×10^-3K^-1

N：(85％～93％)Bi₂Te₃(分子)+(7％～15％)Bi₂Se₃(分子)+(0.09～0.13％)％(重量比)TeI₄/Hg₂Cl₂，Z＝(3.0～3.2)×10^-3K^-1。

导热层34可采用双面金属化的氧化铝陶瓷片，氧化铝陶瓷片一面通过铜连接片与环形P-N散热元件焊接，一面与散热部件焊接形成一个整体。

随着控制开关10开启，控制电路连通，所述供电装置6供电，当电流方向为N→P，即电场与接触电位差反向时，接头温度下降并从周围环境中吸收热量，形成冷端31，冷端31为靠近烟气降温段一端与香烟接触；另外一端为热端33，热端33与散热部件35接触，快速散热.

另外，在制冷装置外侧对应的香烟加热器外部壳体1上设置散热孔36，散热部件通过散热孔实现与外部空气的热交换。

上述导热层34采用双面金属化的氧化铝陶瓷片，金属化为氧化铝陶瓷片提供了可焊层，其一面与铜连接片及P-N散热元件32焊接，一面与散热部件35焊接，无需使用粘结剂，从而使P-N散热元件热端-导热层-散热器成为一体；氧化铝陶瓷片的电绝缘性和导热性较好，当热流密度为1W/cm²时，厚度为0.5mm的氧化铝陶瓷片温度损失约为0.35℃。

同时考虑适配普通香烟，可适当调节香烟加热器的香烟插入孔的长度以及内径，本发明对此不作限定，优选的，可设置烟气降温段的长度为15～28mm，制冷装置的内径设置为5.5～15mm。

本申请通过在香烟插入孔的开口端设置一段中空结构的烟气降温段，并在烟气降温段的外侧设置制冷装置，通过将制冷装置的散热部件设计成沿香烟加热器轴向方向散热速率不同从而对烟气降温段的不同位置进行不同程度的散热，具体的，靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率，从而达到对进入到烟气降温段的高温烟气进行快速降温，而对即将进入到香烟过滤嘴段的烟气进行相对缓慢降温的效果，既解决了抽烟者在使用香烟加热器吸食香烟时，存在的入口的烟气温度无法得到有效控制的问题，更进一步使得刚进入到烟气降温段的高温烟气快速被降温，一定程度上延长了制冷装置的使用寿命，而且可以将制冷装置整体设计为圆台形，更加符合人体工程学的设计理念，而且采用本申请提供的香烟加热器，由于香烟加热器本身设置有制冷装置，所以在使用时无需再使用特殊配套的烟卷部分经过改造的香烟，而直接采用普通香烟即可。

本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种香烟加热器，其特征在于，所述香烟加热器包括烟气降温段，所述烟气降温段设置于香烟插入孔的开口端，为一段中空结构，用于对从香烟烟丝段流通至香烟过滤嘴段的烟气进行梯度降温，所述烟气降温段外侧设置有制冷装置。

2.根据权利要求1所述的香烟加热器，其特征在于，所述制冷装置包括半导体制冷片、导热层和散热部件，所述半导体制冷片、导热层和散热部件焊接为一个整体，呈中空圆台状。

3.根据权利要求2所述的香烟加热器，其特征在于，所述散热部件靠近香烟烟丝段部分的散热速率高于靠近香烟过滤嘴段部分的散热速率。

4.根据权利要求3所述的香烟加热器，其特征在于，所述散热部件采用环形铝制散热片，所述环形铝制散热片的触角长度沿香烟加热器轴向方向自下而上依次缩短，其中靠近香烟插入孔的开口端处的触角长度最短。

5.根据权利要求4所述的香烟加热器，其特征在于，所述半导体制冷片采用环形P-N散热元件，所述P级材料为Bi₂Te₃-Sb₂Te₃，N级材料为Bi₂Te₃-Bi₂Se₃，配比分别如下：

P：(70％～80％)Sb₂Te₃(分子)+(20％～30％)Bi₂Te₃(分子)+(3％～5％)(重量比)Te+Se，Z＝(3.4～3.5)×10^-3K^-1

N：(85％～93％)Bi₂Te₃(分子)+(7％～15％)Bi₂Se₃(分子)+(0.09～0.13％)％(重量比)TeI₄/Hg₂Cl₂，Z＝(3.0～3.2)×10^-3K^-1。

6.根据权利要求5所述的香烟加热器，其特征在于，所述导热层为双面金属化的氧化铝陶瓷片，氧化铝陶瓷片一面通过铜连接片与环形P-N散热元件焊接，一面与散热部件焊接。

7.根据权利要求6所述的香烟加热器，其特征在于，所述香烟加热器还包括控制装置、供电装置，所述供电装置和控制装置分别与制冷装置连接，所述控制装置控制供电装置为制冷装置供电使得环形P-N散热元件两端形成冷端和热端，其中冷端贴近烟气降温段。

8.根据权利要求7所述的香烟加热器，其特征在于，所述制冷装置外侧具有散热孔，所述散热部件通过散热孔实现与外部空气的热交换。

9.根据权利要求8所述的香烟加热器，其特征在于，所述烟气降温段长度为15～28mm。

10.根据权利要求9所述的香烟加热器，其特征在于，所述制冷装置的内径为5.5～15mm。